Thème : Les Méthodes de datation

Exposé de stratigraphie du
quaternaire
Thème : Les Méthodes
de datation
Ministère de l'Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique
Université des sciences et de la technologie Houari-Boumediene
Faculté des Sciences de la terre, de Géographie et Aménagement du Territoire
Département de géomorphologie

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I. Intro (1)
On sait tous que La Terre s'est formée il y a peu près 4,5 milliards d'années et la vie y est
apparue il y a environ 3,5 million d’année .Les seules traces de l'évolution géologique et
biologique de la planète encore identifiables aujourd'hui sont celles enregistrées dans les
roches parvenues jusqu'à nous, c’est pour ça les géologues ont essayé d’interpréter ces traces
par des méthodes très diversifiées
C’est quoi une datation –et quelle sont les méthodes utiliser pour dater ?
II. Définition de la datation :
C’est une branche de la géologie .un élément fondamental de l’étude d’un site géologique :
elle permet de localiser le site dans une période chronologique donnée, mais aussi de lui
donner une « épaisseur » chronologique, de déterminer la durée de son occupation, les
différentes phases de cette occupation.
Alors c’est l’ensemble de plusieurs méthodes pour dater les roches et les différents
événements de l'histoire de la Terre.
III. Les grands types de méthodes de datation
Pour dater les événements de l'histoire de la Terre et des êtres vivants, on dispose
de deux grands types de méthodes de datation, les méthodes de datation relative et les
méthodes de datation absolue ou objective. Les premières se basent avant tout sur des
analyses comparatives, soit par rapport au contexte de découverte, soit par rapport à un corpus
Corpus Un corpus est un ensemble de documents, artistiques ou non (textes, images, vidéos,
etc.), regroupés dans une optique précise, de référence ; elles peuvent aussi se fonder sur une
analyse globale du matériel trouvé sur le site en prenant en compte l’évolution de ce matériel
en fonction des couches stratigraphiques. Les secondes en revanche donnent la date de
l’échantillon sans avoir besoin de tenir compte du contexte (qui intervient alors dans
l’interprétation des résultats).
1. La Datation relative :
Les méthodes de datation relative peuvent permettre de dater un objet ou tout un site,
soit en se référant à des corpus déjà établis, soit en établissant la succession chronologique des
différents objets et structures présents sur le site.
La stratigraphie, méthode géologique
Cette méthode repose sur l'étude des strates (couches) qui se superposent au fur et à
mesure du temps. Elle permet de hiérarchiser les couches d'un gisement. Une strate et son
contenu sont donc datés en fonction des strates qui l'entourent (supérieures et inférieures). La
stratigraphie a été, avant les années 1950, l'une des seules façons de dater un site.
 Principe de superposition : les couches géologiques les plus basses sont les plus
anciennes, si une couche a est sous une couche b, alors a est plus ancienne que b.
 Principe de continuité : une couche sédimentaire a le même âge sur toute son
étendue.
 Principe de recoupement : une couche modifiée par un événement géologique (pli,
intrusion, faille, érosion) alors cette couche est plus ancienne que la faille ou le filon.
 Principe d'identité paléontologique : un fossile stratigraphique permet d'attribuer un
même âge à des strates géographiquement éloignées et d'étendre ainsi l'échelle
stratigraphique à l'ensemble de la planète.

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La biochronologie :
Chaque époque identifiée de l'histoire de la Terre possède ses propres espèces animales, et
sa propre flore.
On peut pour chaque espèce, de suivre son degré d'évolution et déterminer à quelle époque
elle vivait.
Cette méthodologie est souvent complétée par d'autres méthodes afin d'affiner la datation.
La typochronologie :
La forme d'un objet fabriqué évolue dans le temps sous la pression des techniques, des
habitudes artisanales et culturelles ou des modes. (la découverte d'une poterie, d'un silex
taillé, peut être datée par comparaison avec des objets de même type précédemment
identifiés.
Conclusion : A partir de l’ensemble de ces principes de datation relative, une échelle de
découpage du temps a été réalisée. L’unité de base de cette échelle de référence est l’étage,
caractérisé par un ensemble de fossiles stratigraphiques. Ces étages sont regroupés en
systèmes eux-mêmes associés en ères. Les limites entre les différentes ères peuvent
correspondre à des crises biologiques majeures ; ainsi, la limite entre le Secondaire et le
Tertiaire correspond à la crise qui a conduit à la disparition de nombreux organismes
continentaux (les dinosaures) et marins (les ammonites).

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2. La Datation absolue
La chronologie absolue repose essentiellement sur la présence dans les roches
d’isotopes radioactifs, dont la désintégration en fonction du temps constitue un chronomètre
naturel. Les principaux géochronomètres sont choisis en fonction des l’ancienneté et de la
nature du matériel géologique à dater.
Mesures de la radioactivité :
Plusieurs méthodes utilisent la radioactivité pour déterminer l'âge d'une matière. Les
fossiles, ou encore les produits de l'activité humaine, contiennent souvent des éléments
radioactifs. Avec le temps, ces atomes radioactifs se désintègrent en formant d'autres
éléments. Cette "désintégration-formation" se produit de manière régulière (selon la demi-vie
ou période radioactive de l'élément père considéré) et mesurable. On peut donc mesurer les
dosages respectifs des éléments père et fils pour déterminer l'âge exact d'un objet, soit par
comptage radioactif, soit en utilisant des spectromètres de masse et en dénombrant les atomes
des éléments considérés.
• Le choix d'un isotope dépend de l'échantillon à analyser et de son âge présumé. En effet,
la vitesse de désintégration, qui est indépendante de l'environnement, n'est pas la même
pour la soixantaine d'isotopes radioactifs connus.
1) Le 14C, une datation limité au Quaternaire récent
Tout au long de sa vie, un organisme va contenir du Carbone 14 (C14), isotope
radioactif du carbone se formant dans l'atmosphère. Après la mort de l'organisme, le C14
va décroître progressivement et se transformer en Azote 14 (N14).
En 5 730 ans (demi-vie du C14), la moitié des atomes de C14 aura disparu. Plus on
avance dans le temps, plus la quantité de Carbone 14 dans l'échantillon est faible et devient de
moins en moins mesurable.
Alors Cette méthode permet donc de dater des objets jusqu'à 35 000 ans
(Paléolithique supérieur) par comptage radioactif

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2) Des datations des temps anciens : 40K-40Ar et 87Rb-87Sr
Cette datation permet de déterminer l’âge de cristallisation des minéraux d’une
roche (= fermeture du système) ; elle nécessite néanmoins d’être exploitée de
façon distincte :
Potassium-Argon (K-Ar) :
Ces méthodes sont basées sur la mesure de la concentration respective en Potassium
40, qui a une période de 1,25 milliards d'années, et en l'un de ces fils, l'Argon 40. Elles sont
principalement utilisées pour dater des dépôts de roches magmatiques, riches en potassium,
notamment les cendres volcaniques retrouvées sur certains sites de fouille. Elle permet une
datation de 100 000 ans à plusieurs centaines de millions d'années du moment auquel la
coulée de lave s'est solidifiée.